论文题目: 气体流量标准装置计算机测控系统的研究与设计
论文类型: 硕士论文
论文专业: 检测技术与自动化装置
作者: 闫宗魁
导师: 姜印平
关键词: 气体流量标准装置,标准表法,计算机测控,变频调速,控制
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 目前,在流量计生产制造和使用场合中有大量气体流量计检定工作需要完成。这对检定流量计的气体流量标准装置提出了较高的要求,不仅要求达到足够高的检定精度,还希望有较高的检定效率。本文针对这样的工业现状,研制了一种标准表法气体流量标准装置计算机测控系统。该系统能够在保证较高检定精度的前提下,更大限度的提高流量计在生产制造过程中的检定效率。首先,该系统在设计中应用了风机变频调速技术,提高了流量的控制精度和稳定性。与钟罩式标准装置相比,应用该技术可以减少大量机械机构,降低设计难度,同时还避免了调节阀节流供风时的大量电能损耗。其次,在标准流量计和被测流量计的流量脉冲数据采集过程中使用同步脉冲计数法,保证了计算机发出启停信号后采集到的标准流量计和被测流量计的时间与流量脉冲完全同步,并应用脉冲插值算法,在较短时间内得到精确的被测流量计的脉冲值,大大缩短了检定时间,提高了检定精度。再次,在气体流量恒定控制中采用积分分离式PID控制算法,通过设定积分分离限,将大偏差时的纯比例控制和小偏差时的比例积分控制有效结合,既保证了积分作用,又减小了超调量,从而消除了大口径流量计检定时由于初始偏差过大而引起的积分饱和现象,保护了动力装置,缩短了调节时间。目前,基于本文研究设计的标准表法气体流量标准装置计算机测控系统已经处于试运行阶段,从运行情况和试验数据来看,建立这样一套0.5%级的标准表法气体标准装置是完全可行的。该系统充分体现了检定效率高,成本低和自动化程度高的优点,适合向流量计生产制造企业推广使用。
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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 流量计检定技术的现状
1.2 气体流量标准装置的发展状况
1.3 本课题研究的内容与创新点
1.4 本课题研究的目的和意义
第二章 气体流量标准装置的研究
2.1 流量和气体连续性方程
2.1.1 流量的概念
2.1.2 气体连续性方程
2.2 气体流量标准装置的介绍
2.2.1 钟罩式气体流量标准装置的工作
2.2.2 标准表法流量标准装置的工作原理
2.3 研制标准表法标准装置时存在的问题及解决方案
2.4 小结
第三章 风机变频调速技术
3.1 调节阀控制流量
3.1.1 调节阀的流量特性
3.1.2 电动调节阀
3.2 变频调速技术控制流量
3.2.1 变频调速原理
3.2.2 风机变频调速的节能作用
3.2.3 变频调速的特点
3.3 流量控制方案的选择
3.4 变频调速技术的实现
3.4.1 变频器的基本结构
3.4.2 U/f 恒比例PWM 变频调速方法
3.4.3 变频器及其硬件使用
3.5 小结
第四章 恒定气体流量的PID 控制方法
4.1 数字PID 控制原理
4.2 数字PID 控制各参数对控制系统的影响
4.2.1 比例控制Kp 对控制系统的影响
4.2.2 积分控制TI 对控制性能的影响
4.2.3 微分控制Td 对控制性能的影响
4.2.4 采样周期T 的选择
4.3 气体流量标准装置PID 参数的整定
4.3.1 PID 参数的工程整定方法
4.3.2 标准装置PID 参数的整定过程
4.4 流量装置PID 控制的计算机实现
4.4.1 数字PID 控制的增量式算法
4.4.2 积分分离式PID 算法的应用
4.5 小结
第五章 标准装置的硬件系统设计与误差分析
5.1 硬件系统的组成
5.1.1 标准流量计
5.1.2 工控机
5.1.3 风机
5.1.4 变频器
5.1.5 PCI 板卡
5.1.6 温度压力变送器
5.2 标准脉冲和被测脉冲的采集
5.2.1 脉冲采集中存在的问题
5.2.2 同步脉冲计数法的原理
5.2.3 同步脉冲计数法的设计实现
5.3 系统抗干扰措施
5.4 标准装置的误差分析
5.4.1 标准流量计精度引入的误差
5.4.2 流量脉冲信号采集时的误差
5.4.3 温度压力数据采集时的误差
5.4.4 计时器的计时误差
5.4.5 标准装置误差分析的结论
5.5 小结
第六章 标准装置的软件设计
6.1 流量检定软件的设计目的
6.2 流量检定软件系统功能
6.3 系统主程序
6.4 数据采集及数据处理
6.5 流量控制与检测
6.6 数据管理
6.7 实际系统运行
6.8 小结
第七章 结束语与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
- [1].常压气体流量标准装置控制系统研究与性能测试[D]. 王咚.天津大学2015
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